اسم الباحث:               ا.د. ابوالخير بدوى السيد

 الشعبة:                    الزراعية والبيولوجية

القسم:                       تكنولوجيا التسميد

البريد الالكترونى :       [email protected]  

التليفون :                     01091739105

العنوان:

المجال :                   بيوتكنولوجيا الطحالب

اسم الموضوع :          الإنتاج الموسع لللطحالب للإستخدام الحيوي

ملخص الموضوع (فى حدود 200 كلمة):

ملخص عربى

 التطور الصناعى المستمر وزيادة الطلب على الطاقة والتوسع المدنى ادى الى ظهور مشاكل جديدة على سطح الكرة الارضية تتمثل فى نقص موارد الطاقة وظهور الاحتباس الحرارى. إلى جانب ذلك هناك نقص فى الموارد المائية وتأكل الاراضى الزراعية وملوحة التربة للتكثيف الزراعى وخاصة فى مجال المحاصيل البستانية

وعالميا تمت دراسة العديد من البدائل تركز فى خفض الاحتباس الحرارى والبحث عن مصادر طاقة بديلة متجددة

الصناعات الاستراتيجية مثل الأسمنت – الحديد – الالومنيوم وتوليد الكهرباء تستخدم كميات هائلة من الوقود بانواعه مما يؤدى لانتاج العديد من الغازات الضارة مثل أكاسيد النيتروجين والكبريت .. هذه الغازات تصل درجة حراراتها الى حوالى 900 °م وتختلف الكمية باختلاف نوعية الصناعة والوقود. والهدف هنا هو استخدام الطاقة الداخلية لهذه الغازات فى انتاج الكهرباء مع استخدام الغازات فى انتاج الكتلة الحيوية الخضراء ( الطحالب ).

ويرجع الحل فى اختيار الطحالب بديلا عن الغطاء النباتى الى القدرة العالية للطحالب على تثبيت ثانى أكسيد الكربون بدرجة تعادل 40 مرة قدر النبات الراقى مع عدم التأثر بالغازات المصاحبة اللاخرى مثل أكاسيد النيتروجين والكبريت.

بدأإنتاج الطحالب فى مصر عام1977 بهدف إنتاج بروتين غير تقليدي حيث تحتوى الطحالب التى تم إختيارها (مستورده) علي أكثر من 50% من وزنها الجاف بروتين خام بطاقه تجريبيه  45متر مكعب في ثلاثة أحواض أرضيه  لتصل حاليا إلى  75م3.

ومنذ2007 بدأ التطبيق الفعلى للمنتج من خلال إستخدام الطحالب المنتجة فى إنتاج الأسمدة الورقية. ولقد أستخدم هذا الطحلب بنجاح وعلى مستوى تجارى للنمو على مخلفات بعض المصانع مثل مخلفات مصانع حمض الستريك وشركات الملح المصرية, ويمكن تطبيقة على جميع مخلفات مصانع الأغذية مثل السكر والنشا والجلوكوز والسكر ........الخ. بالإضافة إلى معالجة مشاكل المياة والتغذية فى بعض المزارع السمكية فى مصر (محاقظة كفر الشيخ – مركز الحامول). وتم نشر البحوث التى أجريت عليها بالداخل والخارج. وهذه الأنواع  لها القدره على تحمل التركيزات العالية من الأملاح على الرغم من أنها تصنف علميا كطحالب مياه عذبة فقد تم إنتاجها وتطبيقها فى النواحى التالية:

إنتاج الأسمدة الحيوية

هناك العديد من العوامل التى تحد من استفادة النبات من العناصرالغذائية وكذلك تحد من الإضافة الأرضية لهذه الأسمدة. ولذا يتم إمداد النبات باحتياجاته عن طريق التغذية الورقية. ولقد تم عمل بعض النركيبات السمادية من العناصر الصغرى والكبرى المحتوية على الطحالب خاص بكل محصول وكل مرحلة عمرية للنبات الواحد تحتوى على أحماض عضوية و أمينية تعمل كمواد مخلبية تعظم من استفادة النبات من العنصر الغذائى بالإضافة إلى إرتفاع محتواها من الهرمونات الطبيعية التى تزيد من نمو النبات وزيادة تحملة للظروف المعاكسة.

تغذية الأسماك

تتسبب الفضلات الناتجة عن نمو الأسماك (العذبة والمالحة) فى خفض نسبة الأكسجين المذاب فى الماء مع رفع رقم الحموضة إلى القلوية مما يستلزم تغيير المياه بالأحواض بصورة دورية. وبغض النظر عن التكلفة تتولد مشكلة الفاقد فى المياه. اضافة الطحالب المنتجة بالجو الخارجى إلى مزارع سمكية موسعة 2.5 فدان بارتفاع 1.5 متر أدى إلى زيادة نسبة الأكسجين الذائب و خفض الفاقد فى المياه وزيادة المنتج وجودته ( صحيفة الأهرام المصرية بتاريخ 20 فبراير 2007 صفحة 28).

تحلية المياه المالحة

أمكن بتكنيك معين خفض ملوحة مياه البحر الأحمر إلى مستوى مياه الرى وجارى التطوير لخفض هذه الملوحة إلى الحد الذى يمكن أن يعد بصلاحيتها للاستخدام كمياه للشرب (دراسة جارية). 

المنتجات المزمع انتاجها من هذه الانواع هي:

1- المخصبات الزراعية

2- الاعلاف البيطرية

3- المكملات الغذائية

4- مركبات الطاقة (سولار - كحولات– ميثان – هيدروجين)

5- الاعلاف

6- الاغذية الوظيفية

7- الادوية

8- اكسجين

9- كربونات البوتاسيوم

10- كبريتات البوتاسبوم

11- نترات البوتاسيوم السائل

ملخص إنجليزى

Population increments and high industrial development are the main reasons of global warming, energy crisis, leakage of water resources and agricultural area.

In spite of carbon dioxide emission, some strategically industries including steel, ceramic, cement and power generation emitted a huge amounts of other harmful gases including NOx and Sox with initial heat more than 900oC. Such heat could be re-using for electric power generation.

Algae seem to be the sole solve of such problem, since algae able to utilize such gasses by 40% more than other live materials (plant and bacteria). 

In Egypt, Algae production was started by the 1997 (NRC) aiming at protein rich food production with a final capacity of 45m3 and then 75m3.

To minimize production cost, using of food industrial wastes was performed and utilizes the initial salts of saline water.

The application field of this effort is:

Bio-stimulators production

Several factors affecting soil minerals utilization. Thus use of specific products from algae rich in nutrients for each plant with growing stage led to minimize fertilization use by about 25% and help the grown plant to overcome stress growth conditions.

Fish production

Per each feddan, 25000 m3 of water were lost due to water re-newing. The trail was largely applied (10fed./ one year) to completely prevent this loses by improving fish grown environmental status due to ammonia consumption and oxygen generation with an increase of productivity by about 23%.

Desalination

Algae able to utilize saline water nutrients which in turn reduce production cost and salinity margin. Prior algal growth, chemical treatment should achieved to precipitate certain useful chemical salts.

Products (final and ongoing)

Plant bio-stimulators

Veterinary Feed

Functional Foods

Biodiesel

Alcohols

Glycerol

K2SO4          K2CO3        KHCO3     Na2CO3       NaHCO3

Pharmacuticals

Nutracuticals

Food grade CO2

نوع المنتج/ الأبتكار والمرحلة التى وصل اليها :  

الجديد فى الأبتكار وهل يوجد بديل محلى او عالمى:

الغذاء الأمن – التغلب على ظروف النمو المعاكسه – بدائل الطاقه – مقاومة الغحتباس الحرارى – الحد من استخدام اللأمدة   - زيادة قدرة النبات ضد الأمراض

توجد بدائل عالميه لم تصل إلى هذا الحد من الجوده بإقرار المستخدمين

محليا لايوجد الا مركبات بدائية

صورة النموذج/ المنتج

طحالب جافة لإستخلاص المركبات الفعالة والزيوت

اسمدة سائلة معلقة

اسمدة جافة

أعلاف سائلة

أعلاف جافة

الجهات  ﺍﻟﻣﺳﺗﻔﻳﺩة من الابتكار: شركات/مصانع/ هيئات......

المزارع (النباتية   - اسماك   -   دواجن)

كليات العلوم والزراعة والهندسة والطب البيطرى

المشاركون فى البحوث العلمية

النظرة المستقبلية للتطوير شاملة الفترة الزمنية :

مشروع تجاري اكاديمي له اعلي قيمة اقتصادية و علمية وهو مادة المستقبل ويشمل:

1- وحدة زراعة الطحالب

 2- وحدة تصنيع الاسمدة

3- وحدة تصنيع الاعلاف

4- وحدة تصنيع المركبات الصيدلانيه

5- وحدة تصنيع البيوديزل

6- وحدة تصنيع الكحولات

7- الزراعة التقليدية (محاصيل – اسماك – دواجن – مواشي)

8- وحدة تحاليل النبات والتربة والمياه

9- وحدة التدريب والتطوير

أهداف التطوير:

التعريف بهذا المجال مما يعمم استخدامه فى التنمية المسدامة وخلق مصادر جديدة للمياه والأغذية والطاقة

خطة التطوير :

تخصيص وحدة مساحة لا تقل عن 5 فدان

تصميم المحطة والخبرة المتوفرة تتفوق على الخبرات العالمية

التسويق

تكلفة التطوير:

10 – 15 مليون جنية لإنشاء وحدة إنتاجية بطاقة 40 طن / سنة وتصبح قيمة العائد الإستثمارى (RI) 5 سنوات كالمتبع فى المشاريع الزراعية

نوع المساعدة المطلوبة من مكتب نقل التكنولوجيا:

التسويق

الجدب الإستثمارى